KR200288746Y1 - 알에프 양방향 데이터 통신을 이용한 방식전위측정시스템 - Google Patents

알에프 양방향 데이터 통신을 이용한 방식전위측정시스템 Download PDF

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Abstract

배관의 부식을 방지하는 희생양극의 방식전위값을 측정한 후 원격지에서 RF 양방향 데이터 통신을 이용하여 방식전위값을 확인 및 관리할 수 있도록 하는 RF 양방향 데이터 통신을 이용한 방식전위 측정시스템이 개시되어 있다. 무선전위측정부를 구성하는 전위값산출부는 외부측정포트를 통해 입력되는 기준전극과 배관 및 희생양극의 전위값을 측정하여 제1중앙처리장치의 제어에 의해 제1데이터메모리부에 저장하고, 상기 제1중앙처리장치는 데이터수집장치가 무선전위측정부에 근접하게 되면 이를 감지하여 제1RF모듈부를 통해 데이터수집장치에 측정된 전위값 등의 정보를 전송한다. 상기 데이터수집장치는 제2중앙처리장치의 제어에 의해 무선전위측정부로부터 전송된 정보 데이터를 통신케이블인 제2통신부를 통해 PC에 인가를 하고, 상기 PC를 데이터수집장치로부터 인가되는 정보데이터를 분석한다. 또한, 상기 무선전위측정부의 제1통신부를 통해 LCD 표시장치를 접속시키면 직접 무선전위측정부에서 측정된 전위값 등을 LCD 표시장치에 표시된다.

Description

알에프 양방향 데이터 통신을 이용한 방식전위 측정시스템{System for measuring non-corrosion of a pipe in using a RF data communication}
본 고안은 방식전위 측정시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배관의 부식을 방지하는 희생양극의 방식전위값을 측정한 후 원격지에서 RF 양방향 데이터 통신을 이용하여 방식전위값을 확인 및 관리할 수 있도록 하는 RF 양방향 데이터 통신을 이용한 방식전위 측정시스템에 관한 것이다.
일반적으로 지하에 매설되는 각종 배관은 금속으로 이루어졌을 경우 흙과 물같은 전해질과 접하게 되면 금속표면에서 전해질이 흙과 물의 방향으로 전류가 흐르게 되어 금속배관이 부식되는 원인이 된다. 이러한 부식현상을 인위적으로 방지하기 위하여 금속을 음극화시키는 전기방식법을 사용하여 금속배관의 부식을 억제하고 있다. 이러한 전기방식법은 희생양극법, 외부전원법 및 배류법 등이 있다. 이와같은 방법으로 배관의 부식을 방지하기 위한 관리를 하지만 배관을 설치한 후 배관주위의 여러 가지 환경요인(예를 들면, 타 배관의 접지, 타공사에 의한 배관피복 손상, 양극과의 단선 등)으로 인해서 적절한 방식효과가 이루어지지 않아 배관의 손상으로 인한 사고가 많이 발생하고 있다. 따라서, 상기 배관의 방식상태가 정상적으로 이루어지고 있는가를 확인하기 위하여 배관에 설치된 방식시스템을 주기적으로 점검을 하고 있다. 상기 방식시스템의 동작상태를 관리자가 직접 점검하기 위해서는 인력이 많이 소요될 뿐만 아니라 시간이 많이 소요되고, 차량통행이 많은 도로에 인접한 곳에 설치된 방식시스템을 점검할 경우에는 사고의 위험이 많은 문제점이 있다. 또한, 금속배관에 설치된 방식시스템이 구비되는 측정단자함이 설치된 지역이 타공사 및 화물이 적재되어 있을 경우에는 관리자가 측정단자함에 접근을 할 수가 없어 점검을 할 수 없는 문제점이 있다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 방식시스템이 구비된 측정단자함으로부터 방식시스템이 동작을 하는 방식전위의 상태를 측정하여 원격에서 RF 양방향 데이터 통신을 이용하여 확인 및 관리할 수 있도록 하는 RF 양방향 데이터 통신을 이용한 방식전위 측정시스템을 제공하는데 있다.
도 1은 본 고안에 따른 무선전위측정부의 구성상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 고안에 따른 데이터수집장치의 구성상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 >
10 : 제1중앙처리장치 12 : 제1RF모듈부
14 : 타이머제어부 16 : 전위값산출부
18 : 제1데이터메모리부 20 : 외부측정포트
22 : 기준전극 24 : 배관
26 : 희생양극 28 : 제1통신부
30 : PC 32 : LCD 표시장치
40 : 제2중앙처리장치 42 : 제2RF모듈부
44 : 제2데이터메모리부 46 : 경보음발생부
48 : 제2통신부 50 : 무선전위측정부
60 : 데이터수집장치
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 배관의 부식을 방지하기 위해 배관에 설치되는 희생양극으로부터 방식전위값을 측정한 후 원격의 데이터수집장치를 통해 송수신하여 PC에 표시하여 방식전위값을 점검하는 방식전위 측정시스템에 있어서, 방식전위를 검침할 배관에 접속되는 희생양극이 접속되고, 상기 희생양극의 방식전위를 검침하기 위한 기준전위로 이용할 기준전극이 접속되는 외부측정포트와, 시간을 카운트 및 조절하여 일정한 설정된 시각에 맞추어 무선전위측정부가 방식전위를 측정하도록 하는 타이머제어부와, 희생양극의 방식전위값을 실시간으로 측정하는 동안 발생할 수 있는 전위측정오차를 줄이기 위해서 수분동안 실시간으로 전위값을 측정하여 평균값으로 전위값을 산출하는 전위값산출부와, 희생양극과 기준전극이 접속되는 외부측정포트, 타이머제어부 및 전위값산출부의 동작을 전체적으로 제어하는 제1중앙처리장치와, 상기 제1중앙처리장치에 접속되며, 고유번호, A/D 측정주기, RF 기능을 정지시키는 시간, 현재시각 등의 각종 설정치를 입력하는 PC 및 외부에 측정된 전위값을 표시하는 LCD 표시장치가 접속되는 통신케이블에 해당하는 제1통신부와, 상기 제1중앙처리장치로부터 인가되는 데이터를 외부로 전송하는 제1RF모듈부와, 상기 제1중앙처리장치에 접속되며, 전위값산출부를 통해 산출된 방식전위값을 저장하는 제1데이터메모리부로 구성되는 무선전위측정부; 그리고 원격에서 무선전위측정부의 제1RF모듈부에 양방향 데이터 통신을 하여 데이터를 수신하는 제2RF모듈부와, 상기 무선전위측정부의 제1RF모듈부를 통해 양방향 데이터통신을 하는 시작과 종료의 시점에서 경보음을 발생시켜 관리자가 신속하게 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 경보음발생부와, 제2RF모듈부에 의해서 수신된 전위값을 측정한 데이터를 고유번호, 최종측정날짜, 측정전위값, 배터리정보 등으로 분리하여 제2데이터메모리에 저장하고 저장된 값을 통신케이블인 제2통신부를 통하여 PC로 전송하여 주는 모든 기능을 총괄하는 제2중앙처리장치로 구성되는 데이터수집장치로 이루어지는 RF 양방향 데이터 통신을 이용한 방식전위 측정시스템을 제공한다.
본 고안에 의하면, 무선전위측정부를 구성하는 전위값산출부는 외부측정포트를 통해 입력되는 기준전극과 배관 및 희생양극의 전위값을 측정하여 제1중앙처리장치의 제어에 의해 제1데이터메모리부에 저장하고, 상기 제1중앙처리장치는 데이터수집장치가 무선전위측정부에 근접하게 되면 이를 감지하여 제1RF모듈부를 통해 데이터수집장치에 측정된 전위값 등의 정보를 전송한다. 상기 데이터수집장치는제2중앙처리장치의 제어에 의해 무선전위측정부로부터 전송된 정보 데이터를 통신케이블인 제2통신부를 통해 PC에 인가를 하고, 상기 PC를 데이터수집장치로부터 인가되는 정보데이터를 분석한다. 또한, 상기 무선전위측정부의 제1통신부를 통해 LCD 표시장치를 접속시키면 직접 무선전위측정부에서 측정된 전위값 등을 LCD 표시장치에 표시된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 고안에 따른 무선전위측정부의 구성상태를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 고안에 따른 데이터수집장치의 구성상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 RF 양방향 데이터 통신을 이용한 방식전위 측정시스템을 설명하면, 먼저, 배관(24)에는 배관(24)의 부식을 방지하기 위하여 희생양극(26)을 배관(24)에 접속시켜 방식하고 있다. 상기 희생양극(26)이 배관(24)에 인가하는 방식전위를 항상 관리자가 검침하여 희생양극(26)이 정상적으로 배관(24)에 대하여 일정한 방식전위를 갖는가를 확인한다. 상기 희생양극(26)과 배관(24)사이에 갖는 방식전위를 검침하기 위하여 희생양극(26)에 무선전위측정부(50)를 접속시킨다.
상기 무선전위측정부(50)에는 외부측정포트(20)가 구비되고, 상기 외부측정포트(20)에는 방식전위를 검침할 배관(24)에 접속되는 희생양극(26)이 접속되고, 또한 상기 희생양극(26)의 방식전위를 검침하기 위한 기준전위로 이용할 기준전극(22)이 외부측정포트(20)에 접속된다. 상기 기준전극(22)은 희생양극(26)의 방식전위를 측정할 때에만 외부측정포트(20)에 접속되고, 평상시에는 단락된 상태를 유지하여 기준전극(22)의 수명을 연장시켜준다.
상기 무선전위측정부(50)에는 희생양극(26)과 기준전극(22)이 접속되는 외부측정포트(20)가 구비되고, 상기 외부측정포트(20)는 무선전위측정부(50)의 동작을 전체적으로 제어하는 제1중앙처리장치(10)에 접속된다. 상기 제1중앙처리장치(10)에는 타이머제어부(14)가 접속되고, 상기 타이머제어부(14)는 시간을 카운트 및 조절하여 일정한 설정된 시각에 맞추어 무선전위측정부(50)가 방식전위를 측정하도록 한다.
상기 제1중앙처리장치(10)에는 전위값산출부(16)가 접속되며, 상기 전위값산출부(16)는 희생양극(26)의 방식전위값인 바이폴라(bipolar)전위값을 실시간으로 측정할 수 있도록 고해상도의 A/D 컨버터기능을 갖는다. 상기 제1중앙처리장치(10)에는 제1데이터메모리부(18)가 접속되며, 상기 제1데이터메모리부(18)는 정해진 시각에 측정된 방식전위값을 제1중앙처리장치(10)의 제어에 의해 저장한다.
상기 제1중앙처리장치(10)에는 통신케이블에 해당하는 제1통신부(28)가 접속되고, 상기 제1통신부(28)를 통해 PC(30) 및 LCD 표시장치(32)가 접속된다. 상기 PC(30)로부터 입력되는 각종 설정치(고유번호, A/D 측정주기, RF 기능을 정지시키는 시간, 현재시각 등)는 제1통신부(28)를 통해 제1중앙처리장치(10)로 입력되고, 상기 LCD 표시장치(32)는 관리자가 무선전위측정부(50)에 제1통신부(28)를 통해 LCD 표시장치(32)를 접속시키게 되면 제1데이터메모리부(18)에 저장되어 있거나 실시간으로 측정되는 방식전위값이 LCD 표시장치(32)에 직접 표시되므로 관리자는 실시간으로 LCD 표시장치(32)에 표시되는 값 및 저장된 값을 확인함으로써 육안으로도 방식상태를 파악할 수 있다.
상기 제1중앙처리장치(10)에는 무선전위측정부(50)가 안테나를 통해 RF 양방향 데이터통신을 하도록 하는 제1RF모듈부(12)가 접속된다. 상기 제1RF모듈부(12)는 제1데이터메모리부(18)에 저장되어 있는 데이터를 제1중앙처리장치(10)의 제어에 의해 원격의 데이터수집장치(60)로 전송한다.
상기 무선전위측정부(50)는 희생양극(26) 및 기준전극(22)이 설치된 배관(24)에 근접하는 위치에 방수 및 내열성을 가진 특수재질의 함에 설치되며, 상기 무선전위측정부(50)에는 원격에서 데이터수집장치(60)가 양방향 데이터 통신을 하여 무선전위측정부(50)에 저장된 데이터를 송수신한다.
상기 데이터수집장치(60)에는 제2RF모듈부(42)가 구비되며, 상기 제2RF모듈부(42)는 무선전위측정부(50)의 제1RF모듈부(12)에 양방향 데이터 통신을 한다. 상기 데이터수집장치(60)에는 경보음발생부(46)가 구비되며, 상기 경보음발생부(46)는 무선전위측정부(50)의 제1RF모듈부(12)를 통해 양방향 데이터통신을 하는 시작과 종료의 시점에서 경보음을 발생시켜 관리자가 신속하게 데이터를 송수신할 수 있도록 한다.
상기 데이터수집장치(60)에는 제2중앙처리장치(40)가 구비되고, 상기 제2중앙처리장치(40)는 제2RF모듈부(42)에 의해서 수신된 전위값을 측정한 데이터를 고유번호, 최종측정날짜, 측정전위값, 배터리정보 등으로 분리하여 제2데이터메모리부(44)에 저장하고 저장된 값을 통신케이블인 제2통신부(48)를 통하여 PC(30)로 전송하여 주는 모든 기능을 총괄한다.
상기 타이머제어부(14)에 의해 방식전위값을 측정할 때 배관(24)과 외부에서 발생되는 각종 노이즈 성분 때문에 전위측정시 많은 노이즈를 가진 상태에서 전위값을 측정하게 된다. 이러한 측정시 발생할 수 있는 전위측정오차를 줄이기 위해서 전위값산출부(16)를 통하여 수분동안 실시간으로 전위값을 측정하여 평균값을 구하는 방식을 적용한다. 이와같은 측정방법으로 측정된 데이터는 제1데이터메모리부(18)에 저장되고, 상기 무선전위측정부(50)의 제1RF모듈부(12)는 데이터수집장치(60)의 호출명령을 기다리며 수신대기 상태로 들어가게 된다. 이때, 상기 데이터수집장치(60)가 통신거리내로 접근하게 되면 무선전위측정부(50)의 제1중앙처리장치(CPU)(10)는 측정, 저장된 전위값, 고유번호, 측정날짜, 배터리정보 등을 제1RF모듈부(12)의 안테나를 통해서 전송한다.
상기 무선전위측정부(50)의 제1RF모듈부(12)는 안테나가 구비되며, 상기 무선전위측정부(50)는 맨홀의 철판덮개(도시 안됨)의 하부에 설치되므로 안테나는 철판덮개를 관통하여 외부로 노출시킴으로써 통신거리를 확장시키게 된다.
상기 무선전위측정부(50)로부터 전송된 전위값 측정데이터는 데이터수집장치(60)의 제2RF모듈부(42)의 안테나를 통해 수신되고, 상기 데이터수집장치(60)의 제2중앙처리장치(40)에 의해 각각의 정보로 분류되어 제2데이터메모리부(44)에 저장된다. 이때, 상기 제2데이터메모리부(44)에 저장할 수 있는 무선전위측정부(50)의 개수는 최대 100개가 된다.
또한, 관리자는 전위값 측정을 마친 후 데이터수집장치(60)에 PC(30)를 연결하여 측정된 전위측정값을 PC(30)로 불러오고, 상기 PC(30)에서는 측정된 각각의 희생양극(26)에 대한 전위값을 분석하여 차후 조치를 취하게 된다.
이상 설명에서 알 수 있는 바와같이, 본 고안은 현재 인력에 의해 측정되고 관리되는 방식전위 측정방법이 안고 있는 문제점인 많은 인력과 시간의 소요 및 교통량이 많은 도로에 설치된 T/B에서의 전위측정시 발생할 수 있는 안전사고 및 측정방해를 미연에 방지할 수 있다. 또한, 본 고안을 통해 인력을 줄임으로 이에 따른 경비를 크게 줄일 수 있는 장점이 있으며, 많은 방식전위측정 및 관리를 통해 도시가스의 큰 자산인 배관의 관리를 좀더 효과적으로 수행할 수 있다.

Claims (3)

  1. 배관의 부식을 방지하기 위해 배관에 설치되는 희생양극으로부터 방식전위값을 측정한 후 원격의 데이터수집장치를 통해 송수신하여 PC에 표시하여 방식전위값을 점검하는 방식전위 측정시스템에 있어서, 방식전위를 검침할 배관에 접속되는 희생양극이 접속되고, 상기 희생양극의 방식전위를 검침하기 위한 기준전위로 이용할 기준전극이 접속되는 외부측정포트와, 시간을 카운트 및 조절하여 일정한 설정된 시각에 맞추어 무선전위측정부가 방식전위를 측정하도록 하는 타이머제어부와, 희생양극의 방식전위값을 실시간으로 측정하는 동안 발생할 수 있는 전위측정오차를 줄이기 위해서 수분동안 실시간으로 전위값을 측정하여 평균값으로 전위값을 산출하는 전위값산출부와, 희생양극과 기준전극이 접속되는 외부측정포트, 타이머제어부 및 전위값산출부의 동작을 전체적으로 제어하는 제1중앙처리장치와, 상기 제1중앙처리장치에 접속되며, 고유번호, A/D 측정주기, RF 기능을 정지시키는 시간, 현재시각 등의 각종 설정치를 입력하는 PC 및 외부에 측정된 전위값을 표시하는 LCD 표시장치가 접속되는 통신케이블에 해당하는 제1통신부와, 상기 제1중앙처리장치로부터 인가되는 데이터를 외부로 전송하는 제1RF모듈부와, 상기 제1중앙처리장치에 접속되며, 전위값산출부를 통해 산출된 방식전위값을 저장하는 제1데이터메모리부로 구성되는 무선전위측정부; 그리고 원격에서 무선전위측정부의 제1RF모듈부에 양방향 데이터 통신을 하여 데이터를 수신하는 제2RF모듈부와, 상기 무선전위측정부의 제1RF모듈부를 통해 양방향 데이터통신을 하는 시작과 종료의 시점에서경보음을 발생시켜 관리자가 신속하게 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 경보음발생부와, 제2RF모듈부에 의해서 수신된 전위값을 측정한 데이터를 고유번호, 최종측정날짜, 측정전위값, 배터리정보 등으로 분리하여 제2데이터메모리에 저장하고 저장된 값을 통신케이블인 제2통신부를 통하여 PC로 전송하여 주는 모든 기능을 총괄하는 제2중앙처리장치로 구성되는 데이터수집장치로 이루어지는 RF 양방향 데이터 통신을 이용한 방식전위 측정시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 무선전위측정부의 제1RF모듈부는 데이터수집장치의 호출명령을 기다리며 수신대기 상태로 들어가게 되고, 상기 데이터수집장치가 통신거리내로 접근하게 되면 무선전위측정부의 제1중앙처리장치가 측정 및 저장된 전위값, 고유번호, 측정날짜, 배터리정보 등을 제1RF모듈부의 안테나를 통해서 데이터수집장치측으로 전송하는 것과 무선전위측정부의 TIMER 제어부에 의해서 설정된 시간(업무시간동안)에만 제1RF모듈부를 동작시키고 데이터수집장치와 송수신 완료 후에는 차기의 데이터수집을 위한 설정된 기간동안(예: 수십일 동안)에 제1RF모듈부를 동작시키지 않음으로써 초절전 시스템을 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 RF 양방향 데이터 통신을 이용한 방식전위 측정시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1통신부에는 관리자가 LCD 표시장치를 접속시켜 제1데이터메모리부에 저장되어 있거나 실시간으로 측정되는 방식전위값을 LCD 표시장치에 직접 표시되도록 하여 관리자가 실시간으로 LCD 표시장치에 표시되는 전위값 및 저장된 값을 확인함으로써 육안으로도 방식상태를 파악할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 RF 양방향 데이터 통신을 이용한 방식전위 측정시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101068369B1 (ko) * 2011-04-27 2011-09-28 주식회사 바이트시스템 공급 가스와 가스 배관 정보 검출 시스템 및 그 검출방법

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101068369B1 (ko) * 2011-04-27 2011-09-28 주식회사 바이트시스템 공급 가스와 가스 배관 정보 검출 시스템 및 그 검출방법

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